3D打印用光固化树脂产品性能研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.05.008

中国塑料 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (5): 43-46.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.05.008

3D打印用光固化树脂产品性能研究

衣惠君(), 汤明, 张清怡, 摆音娜

北京燕山石化高科技术有限责任公司，北京 102500

收稿日期:2022-01-21 出版日期:2022-05-26 发布日期:2022-05-26
作者简介:衣惠君（1987—），女，工程师，从事不同工艺3D打印耗材开发、合成树脂产品开发， yihj.yssh@sinopec.com

Study on properties of light⁃cured resin products for 3D printing

YI Huijun(), TANG Ming, ZHANG Qingyi, BAI Yinna

Beijing Yanshan Petrochemical High?Tech Company Limited，Beijing 102500，China

Received:2022-01-21 Online:2022-05-26 Published:2022-05-26

摘要/Abstract

摘要：

针对目前光固化（SLA）树脂的市场需求，采用双酚A环氧丙烯酸酯、二丙烯酸酯、三丙烯酸酯及光引发剂进行复配，制备硬质紫外SLA树脂产品，通过电子万能材料试验机、平板流变仪、电子比重计等对组分含量不同的SLA树脂材料的力学性能、黏度、体积收缩率等进行了测试，确定了产品配方，并用该配方SLA树脂进行了SLA 3D打印。结果表明，较合适的SLA树脂的配方为2 mol低聚物双酚A环氧丙烯酸酯、20 mol活性稀释剂及适量光引发剂，采用该配方制得的SLA树脂黏度为240.8 mPa?s，拉伸强度为47.1 MPa，断裂伸长率为5.62 %，体积收缩率为4.44 %，所制备的产品表面光滑、性能优异。

关键词: 光固化成型, 环氧树脂, 光引发剂, 黏度, 收缩率

Abstract:

According to the current market demands for light curing （SLA） resins， bisphenol?A epoxy acrylate， diacrylate， and triacrylate resins together with a photo?initiator were used to prepare hard UV SLA resin products. The mechanical properties， viscosity， and volume shrinkage of the resultant resins was investigated using an electronic universal material testing machine， a plate rheometer， and an electronic hydrometer， and their product formulas were determined. SLA 3D printing was carried out using these formulas. The results indicated that 2.0 mol of oligomer bisphenol?A epoxy acrylate， 20.0 mol of active diluent， and an appropriate amount of photo?initiator were determined as a proper formula for the SLA resins. The SLA resins obtained a viscosity of 240.8 mPa?s， tensile strength of 47.1 MPa， elongation at break of 5.62 %， and a volume shrinkage rate of 4.44 %. The printed products exhibited a smooth surface and excellent performance.

Key words: light curing molding, epoxy resin, photoinitiator, viscosity, shrinkage

中图分类号:

TQ323.5

衣惠君, 汤明, 张清怡, 摆音娜. 3D打印用光固化树脂产品性能研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(5): 43-46.

YI Huijun, TANG Ming, ZHANG Qingyi, BAI Yinna. Study on properties of light⁃cured resin products for 3D printing[J]. China Plastics, 2022, 36(5): 43-46.

图/表 5

图1 SLA 3D打印成型原理

Fig.1 Principle of SLA 3D printing molding

组分	组分含量/mmol	拉伸强度/MPa
二丙烯酸酯	40	58.96±3.03
	50	43.19±2.88
	60	47.12±2.06
	70	42.64±0.54
三丙烯酸酯	10	43.19±2.88
	15	35.35±2.07
	20	34.50±2.73
	25	29.18±2.94
双酚A环氧丙烯酸酯	8	19.72±3.47
	10	43.19±2.88
	12	41.79±3.86
	14	42.76±2.92

表1 各组分含量对SLA树脂固化物拉伸强度的影响

Tab.1 Effect of content of different component on tensile strength of SLA resin cured product

图2 各组分含量对SLA树脂黏度的影响

Fig.2 Effect of content of different component on viscosity of SLA resin

组分	组分含量/mmol	体积收缩率/%
二丙烯酸酯	40	5.47
	50	4.20
	60	4.23
	70	2.75
三丙烯酸酯	10	4.44
	15	5.09
	20	5.19
	25	5.80
双酚A环氧丙烯酸酯	8	6.03
	10	4.20
	12	4.87
	14	6.00

表2 不同组分含量对SLA树脂体积收缩率的影响

Tab.2 Effects of content of different component on volume shrinkage of SLA resin

图3 SLA树脂打印制品

Fig.3 Printed products made of SLA resin

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